JPH0345308A - 型開閉機構の異物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、射出成形機、特に縦型射出成形機における型
開閉機構の異物検知装置に関する。

［従来の技術］ 従来、プラスチック等の成形材料を加熱シリンダ内で溶
融状態に混練し、この溶融制料を射出口に設むづた成形
用金型内に注入することにより成形品を製造するように
した射出成形機においては、主に、加熱シリングを横型
に構成したものと縦型に構成したものとがある。

［発明が解決しようとする課題］ 横型に構成された射出成形機は、金型の開閉が横方向に
行なわれるので、成形品の自動出しの場合の取出しミス
があっても、多くの成形品は落下して型内に残ることが
ないため型締めをしても型部材が破損するようなことが
ない。ところが、縦型に構成された射出成形機において
は、型の開閉が上下方向に行なわれるので、取出しミス
があった場合、成形品が型外に落下することなくそのま
ま型内に残留するため、型締めの際に型部材を破損して
しまうことがある。又、縦型の射出成形機の場合、成形
時に残留した成形品のカケラ等の異物が注入された樹脂
に混ざり、そのまま成形が行なわれるおそれもある。

そこで、従来はこのような型内の異物を検知するのに、
例えば型締めストローク完了の検出センサとタイマを使
い、まず低圧で型締め動作を行ない、所定時間内に型締
めストローク完了信号が発せられない場合、異物ありと
判断して高圧での本型締め動作に移行しない等の手段を
用いていたが、異物を型ではさんでしまってから、異物
認識まで時間がかかり、低圧型締め動作であっても、型
破損がさけられない場合があるという問題点があった。

本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたもので、
簡単な構成により、特に縦型の射出成形機に好適する異
物を瞬時に検出することが可能な型開閉機構の異物検知
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段１ 上記の課題を解決するために、本発明の型開閉機構の異
物検知装置は、型部材を開閉動作する駆動手段の移動位
置を検知する第１のセンサと、前記駆動手段の駆動を型
部利の開閉運動に変換する変換手段と、前記変換手段の
移動位置を検知する第２のセンサと、前記第１及び第２
のセンサからの信号を論理制御する論理回路とを有し、
前記論理回路の出力信号によって異物検知を行なうよう
にしたことを特徴とする。

〔作用〕

上記の構成において、型部材を開閉する駆動手段の駆動
は変換手段により型部材の開閉動作に変換される。従っ
て、駆動手段を作動させたとき、これに従動して変換手
段が型部材を開閉する所定の動作をするか否かにより型
部材の開閉動作の異常を検知することができる。

このような構成において、第１のセンサは駆動手段の移
動位置を検知し、第２のセンサは変換手段の移動位置を
検知するようにされているから、両センサの信号を論理
制御してその出力信号により型部材の開閉動作に異常の
あることが判別される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図（ａ）は本発明の実施例に係る型開閉機構の全体
斜視図、第１図（ｂ）は第１図（土）に示す装置に取付
けたシリンダのストローク検出ユニットの内部構造を示
す断面図、第２図（ａ）は第１図（ａ）におけるＡ−Ａ
方向からの側面図、第２図（ｂ）は第１図（ａ）等に示
した突出しユニットの構成図、第３図（ａ）及び（ｂ）
は第１図（ａ）におけるＢ−Ｂ方向からの側面図であっ
て、第１図（ａ）に示した装置の上下型の昇降動作を示
す図、第４図（ａ）〜（ｃ）はシリンダ駆動による型開
閉動作時における第１センサと第２センザの信号を示す
図、第５図は第４図による信号を論理制御する論理回路
図である。

第１図（ａ）及び第２図（ａ）において、射出シリンダ
駆動ッｌ−３は支持部材１１．（第３図参照）から張出
した」二型取付板２に縦方向に支持され、射出シリンダ
ユニット３の下端部のノズル３ａは上型取付板２の開口
２ａに挿通されるとともに上型取付板２の下部に固着さ
れた上型５のランナー人口部５ａに圧接されている。

上型５の下方には間隔を開けて２つの支持本体ｌが並設
され、その各上端に添ってガイドレール４が付設されて
いる。これら各ガイドレール４上にはリニア軸受７が摺
動可能に嵌合され、このリニア軸受７上にカム板８が固
定支持されて各カム板８が２つの支持本体１上で対向配
置された状態にされている。

カム板８の各々には、第３図（ａ）、（１））に示すよ
うな形状のカム溝１０が設けられている。

このカム溝は、比較的長い傾斜部１０ａと、この傾斜部
の下端付近がほぼ水平に形成された下端部１０　ｂと、
上方付近が傾斜部］、、　Ｏａより緩やかな傾斜角Ｏを
有する上端部１０ｃとが連続的に形成されることにより
構成されている。

下型６の両側面にはカムフォロア１３が固設され、各カ
ムフォロアがカム板８のカム溝１０内に摺動可能に嵌合
されている。なお、カムフォロア１３は下型６でなく、
下型取付板１２に設けてもよい。又、カム板８にはガイ
ドレール４に沿った方向にカム板８を連結するアーム１
７が固着され、アーム１７に水平駆動用シリンダ１５が
連結され、このシリンダ］５の水平駆動により各カム板
８は一体的にガイドレール４上を移動することができる
。

互いに対向するカム板８間には、第２図（ａ）及び第３
図（ａ）、（１））に示すように、下型６及びこの下型
を保持する下型取付板１２がガイドブツシュ１４ａを介
してガイド軸１４により上下動可能に支持されている。

下型取付板１２の側方には横加重受は用の支持板３０が
設けられ、この支持板に対して下型取付板１２の側方に
設けられたピン３２に軸支されたカムフォロア３１が当
接せしめられ、下型６の昇降時におけるシリンダ１５の
水平駆動時の横加重を負担している。

このような構成により、各カム板８がシリンダ１５の駆
動により一体的に水平駆動されると、カムフォロア１３
はカム溝１０に従動して下型６を昇降することができる
。そして、第３図（ｂ）に示すように、下型６が上型５
に当接しようとした時、カムフォロア１３はカム溝１０
の傾斜部１０ａと上端部］、　Ｏｃとの境界付近に位置
されるが、引き続きシリンダ１５の押出し動作を続ける
とカムフォロア］３は緩やかな傾斜角θを有する上端部
１．　Ｏｃにて従動しつつ型締めを行なうことができる
。

シリンダ１５のロッド１５ａとアーム１７間にはシリン
ダ１５のストローク検出ユニット１８ａが設けられてい
る。この検出ユニット６士、第１図（ｂ）に示すように
、アーム１７に取付は穴３７を介してボルト締着された
蓋体３６がボルト３９で円筒体３５に締結され、この円
筒体３５内にシリンダロッド１５ａの端部に固定された
係止板３３が摺動可能に設けられ、蓋体３６と係止板３
３間にバネ３４が介装されている。バネ３４は、シリン
ダ１５の押出し動作による下型６の昇降時にはたわまず
、型閉じ完了後の押出し動作、詰まり型締め動作があっ
た時にたわむような強さを有する。又、円筒体３５のシ
リンダロッド１５ａ側の端部側方には、円筒体３５内方
に向けてシリンダロッドｉ　５　ａと円筒体３５の相対
的移動のストローク検出用光センサ（以下、第１センサ
と記す）１８からの光の投受光用光ファイバー１８ｂの
先端部が接続されている。第１センサ１８からの光は、
バネ３４がたわまない状態にあるとき係止板３３に当り
ＯＦＦ信号が発せられ、バネ３４がたわんだときシリン
ダロッド１５ａに当たりＯＮ信号が発せられるようにさ
れでいる。

一方、第１図（ａ）に示すように、カム板８の側方には
カム板８の移動位置検出用光センサ（以下、第２センサ
と記す）４８が設けられている。

この第２センサ４８は、シリンダ１５が水平駆動されて
下型６が上型５に当接する位置までカム板８が移動した
時点で第２センサからの光がカム板８に当たる位置に取
付けられ、このセンサから発せられた光がカム板８に当
たらない時はＯＦ　Ｆ信号が発せられ、カム板８に当た
った時にＯＮ信号が発せられるようにされている。

これら第１センサと第２センサからの信号は、第５図に
示す論理回路により論理制御されて下型６のストローク
とシリンダストロークとの関係が正常か否かが判断され
、例えば型内に異物があった等の異常を判断すると直ち
にシリンダ駆動を停止する安全駆動制御が行なわれる。

ここで、第４図に示した第１センサ１８と第２センサ４
８の信号との関係、及び第５図に示す論理回路により、
型内に異物があるか否かの異常判断検知について説明す
る。

第５図の論理回路においては、第１センサと第２センサ
からの信号が共にＯＦＦの時は下型６が正常に昇降して
いる判断が成され、共にＯＮの時は正常に型締めが行な
われている判断が成されるが、第１センザと第２センサ
から互いに異なる信号が発せられた時異常が生じた判断
が威される。

第４図（ａ）は、型部材間に異物がない時の下型６の上
昇時の状態を示す。このとき、シリンダ１５の押出し動
作によってストローク検出ユニット１８ａ内のバネ３４
はたわまず、第１センサ１８からはＯＦＦ信号が発せら
れ、この時点ではカム板８は第２センサ４８からの光に
当たる位置にまだ移動していないから第２センザからは
ＯＦＦ信号が発せられる。このように第１と第２のセン
サ共にＯＦＦ信号が発せられたとき、第５図の論理回路
においては、下型６の昇降動作が正常であることが検知
される。

第４図（ｂ）は、上下型間に異物５１があるときの下型
６の上昇時の状態を示す。このとき、下型６」二にある
異物５１が上型５４に当接した時点からストローク検出
用ユニット］、　８　ａのバネ３４はたわみ始め、第１
センサからはＯＮ信号が発せられるが、この時点ではカ
ム板８は第２センサ４８からの光に当たる位置にまだ移
動していないから第２センサからはＯＦＦ信号が発せら
れる。

このように第１センサ１８からＯＮ信号が発せられたに
もかかわらず第２センサ４８からＯＦＦ信号が発せられ
たとき、第５図の論理回路においては、下型６の上昇動
作に異常があったと判断される。異常判断が成されると
、直ちにシリンダが停止され、同時にアラームにより警
報が発せられる。

第４図（Ｃ）は、下型６が上型５に当接するまで上昇し
て型締めが行なわれた状態を示す。この］ とき、ストローク検出用ユニット１８ａのバネ３４はた
わみ、第１センザ１８からはＯＮ信号が発せられ、カム
板８はシリンダ１５の水平駆動に従って移動し、第２セ
ンサからの信号はカム板８に当たりＯＮ信号を発する。

このように第１と第２のセンサ共にＯＮ信号が発せられ
たとき、第５図の論理回路においては、型締めが完了し
たことが判断される。

このように、本実施例における型開閉機構の異物検知装
置によれば、第１センザ１８はシリンダ１５のストロー
ク検出を行い、第２センサ４８はシリンダ１５の水平駆
動に従動するカム板８の移動位置を検知するように構成
されているから、第１センサ１８と第２センザ４８の出
力信号を論理制御することにより型部材の開閉動作に異
常のあることが判別できる。

さらに、本装置においては、片側（第１図において手前
側）のカム板８の外側面に水平方向に添ってラックギア
９が付設されている。又、支持本体１と上型取付板２間
には各々上記カム板８のうツクギア９に嵌合するビニオ
ンギア２１をキー２２で固定した回転軸２０がブツシュ
２３を介して回転及び上下動可能に設けられている。こ
の回転軸２０のビニオンギア２１と支持本体１間にはコ
イルバネ２４が介装され、このバネにより回転軸２０は
上方に付勢される。又、回転軸２０のビニオンギア２１
上には先端下部にフィンガー２１Ｍ付設されたオートハ
ンドアーム２５がボルト２６により締結されている。オ
ートハンドアーム２５は回転軸２０の回転により回転し
、先端部のフィンガー２７を上下型５．６間に移動する
ことができる。回転軸２０の上端部は上型取付板２を貫
通しており、その上端部にはスラストベアリングユニッ
ト２９ａを先端に設けた上下動用シリンダ２８が当接し
ている。従って、オートハンドアム２５は、シリンダ２
８の上下駆動及びコイルバネ２４によって回転軸２０が
上下動されることにより昇降せしめられ、シリンダ］５
の水平駆動によってラック９がビニオンギア２１を回転
することにより回転移動せしめら２する。

又、上型取付板２の回転軸２０の外周にはストッパリン
グ２９ｂが摺動可能に嵌着され、上下動用シリンダ２８
の上下駆動による回転軸２０の下降ストロークを決定し
ている。

このような構成により、オートハンドアーム２５の下降
ストロークの変更は、シリンダ２８のロッドを引込ませ
、回転軸２０をコイルバネ２４に抗して押下げることに
よって、スラストベアリングユニット２９ａと回転軸２
０先端の間を開け、上記ストッパリング２９ｉｂを高さ
の違うものに変更することによって容易に行なうことが
できる。

なお、下型６のＦ方に設けられた突き出しユニット４０
は、下型６内に収納された成形品５０を突出するピン４
１と、ピン４１を支持しプレート４２を突上げるための
ユニッＩ・であって、第２図（ｂ）に示すように、上側
ロッド４３と、下側ロッド４６と、上側ロッド４３の下
方のオネジ部４４と、下型ロッド４６内側のメネジ部４
６ａと、ナツト４５と、位置決め部４６　ｃと、ストツ
パ４６１）からなり、突出しユニット４０の全長（上側
ロッド４３からストッパ４６ｂまで）を調整できるよう
になっている。４７は、突出しユニットホルダで上記突
出しユニットを着脱可能に支持するもので、突出しユニ
ットの位置決め部４６Ｃを挿通する孔を有し、突出しユ
ニットを保持する。突出しユニット４０は下型取付板１
２の貫通孔内を挿通されている。このような構成により
、下型６が突出しユニット４０と相対的に一定ストロー
ク下降して下型６内の突出しビン支持プレト４２が突出
しユニット４０の上側ロッド４３先端に当接し、そのま
ま最終ストロークまで下型６が下降して成形品取出時に
おける成形品５０の突出しが成される。

次に、」二記のように構成された型開閉機構の上下型５
．６の昇降動作及び成形品取出動作について第３図（ａ
）、（ｂ）を用いて説明する。

なお、第３図（ａ）及び（１））は説明の都合上一部を
省略したり、一部を点線で示したり（例えばカム板８）
しである。又、成形品取出し用の第−トハンド２５等は
図示を複雑にするので省略しである。

第３図（ａ）は、カムフォロア１３がカム溝１０の下端
部１０ｂに嵌合した状態にある。このとき、下型６は最
下降位置にある。このような状態から、カム板８をシリ
ンダ１５で押し出すと、カムフォロア１３がカム溝１０
の傾斜部１０ａを上方に従動するにつれて下型６が上昇
し、第３図（ｂ）に示す下型６が上型５に当接するに至
り、カムフォロア１３はカム溝の上端部１０ｃの人口付
近に位置せしめられる。さらに、シリンダ１５によりカ
ム板８の押出し動作を続けると上記したようにカム溝１
０の上端部１０ｃに設けられた傾斜角θにより、クサビ
効果でシリンダ出力を増大させて−Ｌ下型５．６の型締
めを行なうことができる。次いで、射出シリンダユニッ
ト３の溶融成形樹脂を上下型５．６内に注入する。

成形品５０の取出時には、上記の状態からカム板８をシ
リンダ１５で引き戻すと、カムフォロア１３がカム溝１
０の傾斜部１０ａを下方に従動しつつ、再び第３図（ａ
）に示すように、カム溝１０の下端部１０１）に嵌合さ
れた状態になる。この際、カムフォロア１３の従動によ
り下型６は下降し、上下型５．６間が型開きされる。一
方、カム板８の移動により回転軸２０が回転してオート
ハンド２５が開放された上下型５．６間に移動する。こ
の時、上記のように突出しユニット４０により成形品５
０の突出しが行なわれているので、シリンダ２８をスラ
ストベアリングユニット２９ａがストッパリングユニッ
ｌ−２９ｂに当接するまで下降させることにより回転軸
２０を下降してオートハンドアーム２５先端のフィンガ
ー２７を下型６上に載置状態にある成形品５０に接近さ
せ、ジョー２７ａにより成形品５０を把持する。

次に、シリンダ２８を引込み、オートハンドアーム２５
を上昇させた後、シリンダ】５によりカム板８を押出す
と　オートハンドアーム２５が回転して上下型５．６間
から退避されるとともに下型６が上昇し、再び第３図（
ｂ）に示すように上下型５．６が当接状態にされる。こ
の時、オートハンドアーム２５は完全に上下型間から退
避せしめられ、この間、更にシリンダ２８の上下駆動に
よってフィンガー２７は取出した成形品５０を型の外部
に設けた完成品置場（不図示）等に置くことができる。

又、異物検出手段が発せられる時点では、シリンダ出力
は直接カム板８に伝わらず、バネ３４が完全に撓んで支
持部材１１が、係止板３３に当接した時点でシリンダ出
力が直接カム板８に伝わり強大な型締め力を発生する構
成になっているため、異物をはさんでも」二下型間には
小さな力しか発生していない時点で検知可能であって、
瞬時に安全駆動制御に切換えることができ、型破損防止
の効果が高くなる。

なお、本発明における型開閉機構の異物検知装置は、縦
形の射出成形機のばか横型の射出成形機にも適用できる
が、特に型部材間に異物が残留しやすい縦型の射出成形
機において効果的な型部材間の異物検知機能を発揮する
ことができる。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明の型開閉機構の異物検知装
置において、第１のセンサは駆動手段の移動位置を検知
し、第２のセンサは変換手段の移動位置を検知するよう
に構成されているから、駆動手段を作動させたときこれ
に従動して変換手段が型部材を開閉する所定の動作をす
るか否かを両センザの出力信号で判別しこれを論理制御
することにより型部材の開閉動作に異常のあることが判
別できる。

従って、本発明の型開閉機構の異物検知装置によれば、
上下型内に取出しに失敗した成形品や前工程における成
形品のかけら等の異物が残留していても、第１及び第２
センサの出力信号により型開閉機構の異常検知が自動的
に検出されるから、特に縦形の射出成形機においても型
締めの際に型を破損するようなことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は発明の実施例に係る縦形射出成形機の型
開閉機構の全体斜視図、第１図（１））は第１図（２！
Ｌ）に示す装置に取付けたシリンダのストローク検出ユ
ニットの内部構造を示す断面図、第２図（ａ）は第１図
（ａ）におけるＡ−Ａ方向からの側面図、第２図（ｂ）
は第１図（ａ）等に示した突出しユニットの構成図であ
り、第３図（ａ）及び（ｂ）は第１図（ａ）におけるＢ
−Ｂ方向からの側面図であって、第１図（ａ）に示した
装置の上下型の昇降動作を示す図、第４図（ａ）〜（Ｃ
）はシリンダ駆動による型開閉動作時における第１セン
サと第２センザの信号を示す図、第５図は第４図による
信号を論理制御する論理回路図である。 ２・・・上型取付板 ３・・・射出シリングユニッ ４・・・ガイドレール ５・・・上型 ６・・・下型 ８・・・カム板 ９・・・ラックギア １０・・・カム溝 ト 　０ ０ｂ・・・カム溝の下端部 Ｏｃ・・・カム溝の上端部 １・・・支持部材 ２・・・下型取付板 ３・・・カムフォロア ４・・・下型昇降用ガイド軸 ５・・・水平駆動用シリンダ ８・・・シリンダのストローク検出用光ファイバセンザ
（第１センザ） ８ａ・・・シリンダのストローク検出用ユニット８ｂ・
・・光ファイバ Ｏ・・・回転軸２１・・・ピニオンギア５・・・オート
ハンド ８・・・上下動用シリンダ ４・・・バネ ８・・・カム板の移動位置検出用の光センサ（第２セン
ザ） １・・・異物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）型部材を開閉動作する駆動手段の移動位置を検知
   する第１のセンサと、前記駆動手段の駆動を型部材の開
   閉運動に変換する変換手段と、前記変換手段の移動位置
   を検知する第２のセンサと、前記第１及び第２のセンサ
   からの信号を論理制御する論理回路とを有し、前記論理
   回路の出力信号によって異物検知を行なうようにしたこ
   とを特徴とする型開閉機構の異物検知装置。